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鋰離子電池的分析方法

發(fā)布時(shí)間:2022-10-13 點(diǎn)擊量:741

鋰離子電池的分析方法

為了評(píng)估鋰離子電池的性能,不僅要測(cè)量輸出電壓和電容等電氣特性,還要從各種角度使用各種分析方法來(lái)了解特性的差異。材料方面,主要材料有金屬氧化物(正極活性材料)、碳材料(負(fù)極活性材料、導(dǎo)電助劑)和有機(jī)溶劑(電解液)。對(duì)金屬氧化物進(jìn)行金屬雜質(zhì)有無(wú)、元素比例、晶體結(jié)構(gòu)等的分析,進(jìn)行元素分析和晶體結(jié)構(gòu)分析??梢匝芯刻疾牧系慕Y(jié)晶度和晶體結(jié)構(gòu),但分析方法與一般材料相比有限,主要依靠 XRD 和拉曼光譜。特別是,拉曼光譜非常出色,因?yàn)樗梢暂p松測(cè)量粉末和糊狀物,而無(wú)需特殊的預(yù)處理。成像也可用于評(píng)估碳材料的均勻性。對(duì)于有機(jī)溶劑,我們使用GC-MS和離子色譜來(lái)檢查成分比例和雜質(zhì)含量,并檢查水分含量。 

其次,從構(gòu)成電池的材料來(lái)看,大致可以分為正極、負(fù)極、隔膜、電解液。隔板是由烯烴材料制成的多孔薄膜,可以用電子顯微鏡觀察孔的狀態(tài),并可以通過(guò)熱分析對(duì)材料進(jìn)行評(píng)估。用電子顯微鏡對(duì)電極進(jìn)行形態(tài)觀察,用XRD進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià),用拉曼成像觀察電極表面的成分分布。

元素評(píng)估目的分析方法
正極成分分析、晶型、雜質(zhì)狀態(tài)、顆粒表面狀態(tài)、分散狀態(tài)ICP發(fā)射光譜、X射線衍射、電子探針顯微分析儀(EPMA)、TEM/TEM-EDS、
X射線熒光分析、拉曼光譜/拉曼成像
負(fù)極成分分析、碳材料類型、分散狀態(tài)X射線衍射、熒光X射線分析、拉曼光譜/拉曼成像
粘合劑粘合劑種類、分散狀態(tài)的分析紅外光譜、拉曼光譜、熱解 GC-MS
電解質(zhì)成分分析、電解液溶劑種類比例紅外光譜、離子色譜、ICP發(fā)射光譜、GC-MS
分隔器成分分析、結(jié)構(gòu)分析差示掃描量熱法 (DSC), SEM

從尺寸順序看鋰離子電池的分析方法

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